雙高壓旋噴樁墻縫堵漏應用分析

上海市機械施工集團有限公司 上海 200072

1 工程背景及概況

上海軌道交通13號線自然博物館站位于上海靜安區60#街坊和上海自然博物館的東側，由于該處地理情況復雜，工程需要分段施工，道路翻交，所以先施工了北段地下連續墻和南段地下連續墻，留下了中間段地下連續墻待后施工。

本工程在前期施工中已對該處的地下連續墻接縫施工過高壓旋噴樁，但由于該處地下連續墻的深度為48 m，前期的高壓旋噴樁設備無法滿足該要求，導致后來在開挖過程中的抽水試驗無法滿足設計要求。經過多方的討論研究，決定在基坑東側6 處地下連續墻接縫位置再施工Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁以進行堵漏止水。雙高壓旋噴樁施工范圍：－11.10 m～－45.50 m。因之前已進行過2 次旋噴加固，故需先采用鉆機引孔，然后再進行雙高壓旋噴樁施工作業。

2 技術難點與特點

（a）雙高壓旋噴樁加固的深度要求高。本工程地下連續墻設計深度達到48 m，墻厚1 000 mm，因此要求相應的高壓旋噴樁作墻縫止水的加固深度也要達到48 m，孔徑為1 800 mm。為確保高壓旋噴樁與地下連續墻的緊密貼合，設計要求雙高壓旋噴樁的垂直度要在3‰之內。

（b）本工程地下連續墻由于先期已進行過高壓旋噴樁的墻縫止水，只是由于設備的緣故，未能達到設計要求的48 m深度，故本次施工需在原注漿位置上先進行引孔，方能進行雙高壓旋噴樁的施工。

（c）旋噴樁施工過程中，會產生一定的擠土效應，而本工程場地臨近大田路居民區，施工過程中如何減小對周圍構筑物的影響是本工程的難點。

3 應對方案與措施

在旋噴樁施工過程中，當排漿不暢時，即應根據不同情況采取以下措施：

（a）鉆機成孔時，應適當加大鉆孔直徑，使注漿管與孔壁間留有較大間隙，以便于孔內壓力釋放；同時降低高壓水壓力、加大漿液水灰比、加快注漿管提升速度。

（b）旋噴樁在施工前須先完成該樁周圍的小鉆孔，以便旋噴樁施工過程中產生的壓力能夠從周圍導孔處釋放出來，從而減少對附近構筑物的影響。

（c）下注漿管時，要用高壓水清洗鉆孔，使孔徑擴大，然后再進行注漿。

（d）施工期間加大對隧道周圍監測，一旦發現變形過大時，應暫停施工，尋找原因并在采取相應措施后再行施工。

4 技術路線及關鍵技術選擇

（a）為了確保基坑施工安全，我們綜合了各方意見及工程進度的要求，先對原三軸攪拌樁地基加固區域進行補強，工期安排在第3道混凝土支撐養護期間進行。根據設計等各方意見并結合現場實際，決定采用Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁進行注漿加固。

（b）雙高壓旋噴工法主要利用超高壓水和壓縮空氣噴射流，以及超高壓水泥漿和壓縮空氣噴射流，通過安裝在多重管前端的噴射器分2 個階段對土體進行切割攪拌，即位于上部的高壓水刀對土體先行導向切割破碎，位于下部的高壓漿刀再對土體進行2 次擴大切割破碎，同時噴射水泥漿與土體攪拌混合形成加固體。

（c）雙高壓旋噴法相對于三管法來說，雙高壓較三管法增加了射流破碎能力，加大了地層內的土體細顆粒置換力度，其特點是加固深度深、樁徑大、加固強度比較均勻。考慮到該處已經施工過高壓旋噴樁，再施工高壓旋噴樁存在較多的施工困難，難以滿足設計的止水要求，因此考慮采用具有更好止水效果的大樁徑雙高壓旋噴樁，既可以滿足設計要求，又可以縮短施工工期。

5 雙高壓旋噴樁關鍵施工技術

5.1 施工工藝

雙高壓旋噴工法示意見圖1。

圖1 雙高壓旋噴工法示意

5.2 施工技術參數

雙高壓旋噴樁施工參數需要根據場地內地質情況、樁徑大小、樁體搭接要求等情況進行綜合確定（表1、表2）。

5.3 施工流程

準確確定樁位→引孔及鉆機就位鉆孔→漿液制備→將注漿三管下放至設計底標高并開始旋噴注漿→將注漿三管提出地表清洗及移位。

6 施工后的抽水情況

6.1 第1次施工高壓旋噴樁進行墻縫止水后的抽水試驗

試驗結果如表3所示。

6.2 第2次施工雙高壓旋噴樁進行墻縫止水后的抽水試驗

試驗結果如表4所示。

表1 雙高壓旋噴樁單樁施工參數

表2 雙高壓旋噴樁單樁水泥用量表

表3 高壓旋噴樁止水后抽水試驗結果

表4 雙高壓旋噴樁止水后抽水試驗結果

7 結語

從試驗結果看出：在施工普通高壓旋噴樁墻縫止水之后，24 h降水結果表明，坑外降水基本在2.7 m左右；而在施工雙高壓旋噴樁墻縫止水之后，24 h降水結果表明，坑外降水基本在1.6 m左右。其情況與相鄰的靜安區60#街坊的基坑降水情況基本一致，經設計同意，隨即進行了軌交13號線自然博物館站車站中段的開挖工作，基本保證了施工工期。兩次降水試驗的結果也表明雙高壓旋噴樁對地下連續墻縫止水的確具有一定的效果，尤其適宜超深地下連續墻。但雙高壓旋噴樁也有局限性：其施工所占用的場地較大；由于雙高壓旋噴樁的噴射壓力較大，對周邊的環境會有一定的影響，須注意調整施工參數或采取相應的措施。